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(共35张PPT)
第1节 DNA是主要的遗传物质（第1课时）
第3章　基因的本质
实验中提取的DNA，纯度最高时还有0.02%的蛋白质。
自然界中是否有生物可以将DNA和蛋白质完全区分开
艾弗里DNA转化实验的缺陷
艾弗里的实验提取物不纯
03
噬菌体侵染细菌实验
1. 实 验 者 ：
赫尔希和蔡斯
2. 实验材料：
T2 噬 菌 体
噬菌体侵染细菌实验
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒（课本P45第1段）
课本P44最后1段
1.吸附
2.注入
3.合成
4.组装
5.释放
噬菌体侵染大肠杆菌过程：
吸附
注入
合成
组装
释放
噬菌体的复制与增殖
增殖需要的条件 内　容
模板 ________的DNA
合成噬菌体DNA原料 __________提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌体 蛋白质 原料 _____________________
场所 大肠杆菌的 .
噬菌体　
大肠杆菌　
大肠杆菌的氨基酸　
核糖体
噬菌体侵染细菌实验
思考：如何将噬菌体的DNA和蛋白质分开分别观察其作用？
(放射性)同位素标记
尾部
头部
DNA
蛋白质
(C、H、O、N、P )
(C、H、O、N、S )
3. 实验方法：
（ 35S标记）
（ 32P标记）
DNA
32P
蛋白质
35S
噬菌体侵染细菌实验
用14C和18O同位素标记可行吗？
No
标记T2噬菌体方法：
直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。
×
大肠杆菌
标记噬菌体
含35S的培养基
含32P的培养基
T2噬菌体噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中。故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
含 .
大肠杆菌
35S
含 .
大肠杆菌
32P
培养
培养
噬菌体
得到
得到
标记的噬菌体
35S
标记的噬菌体
32P
4.实验过程：①制备含有放射性标记噬菌体
离心
含35S培养基
含35S细菌
噬菌体侵染含35S细菌
含35S噬菌体
含32P培养基
含32P细菌
噬菌体侵染
含32P细菌
含32P噬菌体
噬菌体侵染细菌实验
制备含有放射性标记噬菌体过程示意图
（2）已标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
搅拌后离心
上清液
沉淀物
细菌裂解
离心后
保温
（3）搅拌：使吸附在大肠杆菌上的_________与___________分离开。
大肠杆菌
噬菌体
（4）离心：
使上清液中析出质量较轻的_________________，
而离心管沉淀物中留下被侵染的_____________。
T2噬菌体颗粒
大肠杆菌
（5）放射性检测
4.实验过程:②噬菌体侵染大肠杆菌 （课本P45第2段）
上清液：蛋白质外壳
沉淀物：大肠杆菌（内含子代噬菌体）
分别用35S或32P标记
噬菌体与大肠杆菌混合
离心检测上清液和沉
淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代
噬菌体的放射性
32P标记
的噬菌体
35S标记
的噬菌体
经短时间保温后用搅拌器搅拌
笔记：1.采用对照方法：对比实验（相互对照）
2.保温时间要求：全部噬菌体侵染细菌且未释放
在搅拌器中搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质
用标记的噬菌体
侵染未标记的细菌
噬菌体被
35S标记
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
沉淀物的放射性很
上清液的放射性很
离心后
搅拌后离心
35S标记的噬菌体与细菌混合
35S标记的噬菌体
① 35S标记的噬菌体侵染细菌：
高
低
实验表明：
噬菌体侵染细菌实验
噬菌体侵染细菌时， 外壳留在外面，没有进入到细菌中。
蛋白质
搅拌不充分
理论上
上清液
沉淀物
其中一个
大肠杆菌
实际上
35S标记的一组，沉淀物中出现少量放射性的原因
实验误差分析：
在搅拌器中搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质
用标记的噬菌体
侵染未标记的细菌
噬菌体被
35S标记
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
沉淀物的放射性很
上清液的放射性很
离心后
搅拌后离心
35S标记的噬菌体与细菌混合
35S标记的噬菌体
① 35S标记的噬菌体侵染细菌：
高
低
实验表明:
噬菌体侵染细菌时， 外壳留在外面，没有进入到细菌中。
噬菌体侵染细菌实验
原因：搅拌不充分
蛋白质
② 32P标记的噬菌体侵染细菌：
在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物
中的放射性物质
用标记的噬菌体
侵染未标记的细菌
噬菌体被
35P标记
在新形成的噬菌体中检测到32P
细菌裂解
沉淀物的放射性很
上清液的放射性很
离心后
搅拌后离心
32P标记的噬菌体与细菌混合
32P标记的噬菌体
低
高
噬菌体侵染细菌实验
实验表明：
噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌中。
DNA
保温时间长
理论上
上清液
沉淀物
若该大肠杆菌有
一个噬菌体侵入
实际上
部分
释放出来
释放
未来得及侵染
实际上
保温时间短
32P标记的一组，上清液中出现少量放射性的原因
实验误差分析：
② 32P标记的噬菌体侵染细菌：
在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物
中的放射性物质
用标记的噬菌体
侵染未标记的细菌
噬菌体被
35P标记
在新形成的噬菌体中检测到32P
细菌裂解
沉淀物的放射性很
上清液的放射性很
离心后
搅拌后离心
32P标记的噬菌体与细菌混合
32P标记的噬菌体
低
高
噬菌体侵染细菌实验
实验表明:
原因：保温时间过短
/保温时间过长
噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌中。
DNA
1.35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？
搅拌不充分,有含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到
沉淀物中
2.32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；
保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
思考：
噬菌体侵染细菌的实验结果中放射性物质的分析：
新坐标P64
被35S标记的噬菌体
被32P标记的噬菌体
说明： T2噬菌体侵染细菌时，将 注入细菌的细胞内，
蛋白质外壳留在仍留在外面。
离心
离心
DNA
实验结果：
噬菌体侵染细菌实验
结论： 是真正的遗传物质
DNA
不能证明：①DNA是主要的遗传物质
（笔记） ②蛋白质不是遗传物质
赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。
格外注意：没有证明蛋白质不是遗传物质！
噬菌体侵染细菌实验
课本P46第3段
笔记
设计：将蛋白质注入细菌内，看能否合成子代噬菌体
艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验
处理方式
对照原则
实验结论
设计思路 直接分离
同位素标记法
S型细菌的分离物质分别与
R型细菌混合培养相互对照
分别标记噬菌体DNA和蛋白质的两组实验相互对照
设法将DNA与其他物质分开，
单独地直接研究各自不同的遗传功能
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质
（蛋白质没有进入细菌体内）
两个经典实验的比较
噬菌体侵染细菌实验中的标记误区
(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法
将DNA和蛋白质区分开。
(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为
在进行放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，而不能确定是何种
元素的放射性。
4．T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P存在于DNA中，S几乎全部存在于
蛋白质中。
(　　)
5．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。
(　　)
6．艾弗里的实验过程中利用了“减法原理”。
(　　)
√
×
√
1.某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标
记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，
并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是(　　)
甲　　　　　　　乙
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被侵染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被侵染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
大量
不可
C
2．在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果不搅拌用35S标记的噬菌体的一组
(甲组)，用32P标记的噬菌体的一组(乙组)保温时间过长，其结果是(　　)
A．上清液中，甲组出现较强放射性，乙组也会出现较强放射性
B．甲组沉淀物中出现较强放射性，乙组上清液中出现较强放射性
C．沉淀物中，甲组出现较强放射性，乙组也会出现较强放射性
D．甲组上清液中出现较强放射性，乙组沉淀物中出现较强放射性
B
04
DNA是主要遗传物质
RNA是遗传物质的实验证据
烟草花叶病毒（RNA病毒）
左：正常烟叶 右：病叶
1.烟草花叶病毒侵染烟草实验
如果让你设计证明RNA也是遗传物质，你会怎么做？
RNA
实验材料：烟草花叶病毒、烟草。
实验过程
蛋白质
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。
RNA是遗传物质的实验证据
蛋白质1
TMV2
RNA2
蛋白质2
蛋白质1+RNA2
TMV2
TMV1
RNA
蛋白质2+RNA1
TMV1
烟草花叶病毒重建实验示意图
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
：
RNA是遗传物质的实验证据
思考:
DNA或RNA
DNA
DNA
2、烟草的遗传物质是什么？
DNA
1、动物和人体的遗传物质是什么？
3、细菌的遗传物质是什么？
4、一切生物的遗传物质是什么？
5、病毒的遗传物质是什么？
核 酸
遗传物质: 细胞生物DNA，病毒RNA或DNA。
几个实验结论：
格里菲思体内转化实验：
赫尔希、蔡斯噬菌体侵染实验：
艾 弗 里 体外转化实验：
S型菌体内有转化因子。
DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
DNA是遗传物质（不能证明蛋白质不是遗传物质）
提醒：
几个实验均不能证明DNA是主要的遗传物质。
针对自然界所有生物
细胞核遗传物质是DNA，细胞质遗传物质是DNA！
原核生物
真核生物
细胞内均含有
DNA和RNA
遗传物质：DNA
病毒
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质：DNA
遗传物质：RNA
易错提示：
总结：
一种生物遗传物质只有一种。
绝大多数生物遗传物质
是DNA
↓
DNA是主要遗传物质
笔记
格里菲斯的体内转化实验
艾弗里的体外转化实验
转化因子是什么
加热杀死的S型细菌中含有转化因子
肺炎链球菌的转化实验
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
DNA是肺炎链球菌、
T2噬菌体的遗传物质
RNA是TMV的遗传物质
DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质
RNA是RNA病毒的遗传物质
更多实验证据
更多实验证据
DNA是主要的遗传物质
小结
提醒：具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA，不能加“主要”二字。
一、易错辨析
1.从格里菲思第四组实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型
细菌而无R型细菌 (　　)
2.S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化(　　)
3.在艾弗里的实验中，实验组分别加入了相应的水解酶，这是利用了自变量
控制中的加法原理(　　)
4.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质(　　)
5.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，同时用32P和35S分别标记噬菌体的
DNA和蛋白质外壳(　　)
×
×
×
×
×
是否含有X基因
减法
分别
6.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
(　　)
7.赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记
的部位组合为①②(　　)
√
×
8.用1个含32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中
只有2个含32P(　　)
9.T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解(　　)
√
×
大肠杆菌 病毒寄生具有专一性
10.噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成(　　)
11.细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA(　　)
12.细菌的遗传物质主要是DNA(　　)
13.艾弗里的实验证明S型肺炎双球菌的DNA可以使小鼠死亡 （ ）
√
×
×
未使用小鼠
×
DNA

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